You are here

Share page with AddThis

Удосконалення рослин. Протистояння вимерзанню

Новини
17.11.2016

Технологія вирощування сільськогосподарських культур має дуже багато елементів і за умови суворого дотримання гарантує реалізацію генетичного потенціалу, закладеного самою природою. Та на практиці не все так просто, адже в реальній ситуації існує багато чинників, які не дають культурі можливості вповні віддячити господареві за турботу. Один із таких чинників – несприятливі погодні умови, через які рослина часто зазнає стресу.

Основні погодні стресові чинники, які знижують урожайність озимих культур


• Посуха в період проростання насіння 
• Негативна дія ґрунтових патогенів або систем обробітку ґрунту на розвиток первинної кореневої системи 
• Складні погодні умови в період зимівлі, особливо для сортів із низькою зимостійкістю 
• Посуха в період наливу зерна 
• Скидання продуктивних пагонів через фізіологічний стрес 
Зважаючи на ці чинники, головне завдання в період осінньої вегетації – створити сприятливі умови для успішної зимівлі посівів, що забезпечить дружні сходи, чистоту поля від конкурентів (бур’янів), захист від хвороб і шкідників, удобрення тощо.

Вiд чого залежить успішна зимівля i чому рослини вимерзають узимку, або Трохи теорії про морозостiйкiсть рослин


З’ясовано, що вплив низьких температур на рослини залежить від їхнього стану й оводненості тканин. Скажімо, сухе насіння може витримувати зниження температури до –196°С (температура рідкого азоту). 
Це свідчить, що згубний вплив низької температури принципово відрізняється від впливу високої температури, яка викликає руйнування білків.
Загалом пошкодження від морозу – це не результат впливу низької температури, а радше наслідок дегідратації, спричиненої позаклітинною кристалізацією льоду. Морозостійкість визначають як здатність рослин витримувати утворення льоду в позаклітинному просторі без суттєвих пошкоджень мембран чи інших клітинних компонентів. Хімічний потенціал внутрішньоклітинного розчину має бути еквівалентним хімічному потенціалу зовнішнього розчину або льоду.

Морозостійкість – результат фізіологічних, хімічних і фізичних реакцій та змін клітинних структур, які відбуваються на певних стадіях за сприятливих зовнішніх умов. Цей процес називають загартовуванням, або акліматизацією.
Низька температура сама по собі або вторинні чинники (абсцизова кислота, сахароза, жирні кислоти, водний статус, ін.) можуть викликати зміни в мембранах або/та білках.
На стадії, яка передує загартовуванню, в протоплазмі накопичуються цукри й інші захисні речовини. Клітини збіднюються на воду, а центральна вакуоля розпадається на безліч дрібних вакуоль. Завдяки цьому протоплазма стає готовою до наступної фази, яка відбувається під час слабких заморозків. При цьому структури й ферменти протоплазми перебудовуються в такий спосіб, що клітини витримують зневоднення, пов’язане з утворенням льоду. Варто пам’ятати, що в клітинах є вільна й упорядкована вода, яка входить до складу колоїду. Саме остання зумовлює вищу зимостійкість, бо не може утворювати великі кристали, які спричиняють загибель клітин.
І тільки після цього рослини можуть цілком безпечно вступати в завершальну стадію процесу загартовування, яка робить протоплазму стійкою до тривалих низьких температур.

Вплив вмісту цукрiв у кореневій системі на морозостiйкiсть


Накопичення цукрів має особливе значення у розвитку морозостійкості перед переходом до стану зимового спокою. При зниженні температури і за наявності світла утворення цукрів відбувається досить ефективно. Водночас зниження температури зменшує витрачання цукрів на процеси дихання й росту. Для стійкіших сортів характерна вища здатність утворювати цукри саме при зниженій температурі. Накопичуючись у клітинах, цукри підвищують концентрацію клітинного соку, знижують водний потенціал. Що вища концентрація соку, то нижча точка його замерзання, тому накопичення цукрів стабілізує клітинні структури, зокрема хлоропласти, що дозволяє їм функціонувати при температурах, близьких до 0°С. Крім того, зростає стійкість клітинних оболонок до зневоднення й механічного тиску. Процес фотофосфорилювання триває навіть при негативних температурах. Особливе значення має захисний вплив цукру на білки, зосереджені в поверхневих мембранах клітини. Захисна дія цукрів проявляється, тільки якщо вона відбувається одночасно зі зниженням температури. Є дані, що цукри підвищують стійкість саме специфічних білків, які утворюються при зниженій температурі.
Загибель рослин у результаті впливу температури нижче 0°С залежить від генетичної природи рослини та умов, у яких вона перебувала перед морозами. Тому одна й та сама рослина може загинути при температурі –5°С, а може витримати температуру до –40…–50°С.
Загартовування – це зворотне фізіологічне пристосування до несприятливих погодних умов, у результаті якого морозостійкість рослини різко зростає. Надзвичайно важливе в процесі загартовування належне функціонування кореневої системи, роль якої не варто зводити лише до резервуара продуктів обміну й гормонів, що сприяють ростовим процесам. Чимале значення має і те, що клітини кореня виробляють речовини, які підвищують морозостійкість.
Надлишкова вологість ґрунту та високий фон азоту перешкоджають нормальному загартовуванню. Що менше в клітинах води, то менше утворюється льоду і тим вищі шанси успішної зимівлі. У загартованих рослин лід утворюється не в клітинах, а в міжклітинному просторі, і в набагато меншій кількості, ніж у незагартованих рослин. 
Для підвищення морозостійкості рослин важливо правильно організувати їхній розвиток і живлення в осінній період. Як уже сказано, висока й незбалансована кількість азоту може негативно позначитися на зимостійкості рослин через поздовжнє витягування клітин, тому посилення фосфорного складника в осінній системі удобрення сприяє підвищенню зимостійкості. Недостача сірки перед зимівлею також знижує зимостійкість рослин (не утворюються специфічні білки-протектори), а в ранньовесняний період це призводить до неповного засвоєння азоту. Наявність мікроелементів (кобальту, цинку, молібдену, міді, ванадію, ін.) теж впливає на морозостійкість і холодостійкість рослин. Наприклад, цинк підвищує вміст зв’язаної води, посилює накопичення цукрів, а молібден сприяє підвищенню вмісту загального й білкового азоту.

Іншi чинники впливу на морозостiйкiсть


Крім безпосереднього впливу морозу, є ризик пошкодження озимих від інших несприятливих чинників. Наприклад, вони можуть загинути від дуже щільного снігового покриву (випрівання рослин). Це пов’язано з тим, що під снігом температура дещо підвищується, процеси дихання рослин посилюються і внаслідок інтенсивної витрати цукрів рослини гинуть від виснаження.  Часто причина загибелі рослин – пошкодження, пов’язані з утворенням льодяної кірки (випирання). При утворенні в ґрунті льоду корені рослин розриваються і рослини гинуть. У цьому випадку важливо, щоб рослини мали великий об’єм, стійку кореневу систему та високу здатність до розтягування.
Глибина залягання вузла кущення – ще один важливий чинник. Поглиблення зони кущення від 0,7 до 1,4 см істотно зменшує ризик загибелі рослин. Місце вузла кущення залежить від низки умов. Доведено, що похмура погода й загущені посіви призводять до його поверхневого залягання, а при глибшій заробці насіння зона кущення залягає дещо глибше. В озимих зернових глибина залягання вузла кущення залежить винятково від світла. Препарати для обробки насіння не можуть регулювати цей показник і впливати на нього.
Отже, зимостійкість рослин – це не суто генетичний показник, а комплекс заходів, які повинні підготувати посіви до успішної зимівлі. Це насамперед створення умов для дружніх сходів, зміцнення й підтримка розвитку кореневої системи, створення оптимальних умов живлення, система захисту рослин в осінній період.

Чи можна ще якось підготувати рослину до успішного подолання нею стресових умов


Вважається, що засоби захисту рослин виконують лише функцію контролю певної групи шкідливих організмів, а від їх застосування залежить збереження урожаю та підвищення його якості. Проте новітні дослідження доводять, що окремі продукти, крім суто захисної, мають ще й стимулюючу дію і за певних умов допомагають рослині подолати наслідки стресових чинників.
Компанія «Сингента» вирішила об’єднати продукти, які справляють позитивний фізіологічний вплив на рослини, в групу під назвою «Удосконалення рослини». Продукти цієї групи не тільки виконують свою безпосередню функцію (захист рослин від хвороб, шкідників, регулювання росту), а й допомагають рослині підготуватися до впливу стресових чинників та знизити їхній негативний вплив.
Рішення, ґрунтовані на унікальній науковій базі, допомагають на тисячах гектарів отримати більше урожаю, максимально реалізувати можливості якісного посівного матеріалу та отримати нові переваги від використання засобів захисту рослин. Такий підхід розкриває додаткові можливості хімічних засобів, які певною мірою пом’якшують вплив стресових чинників на рослину, серед них: 
• посилення фотосинтетичної активності листкового апарату рослини; 
• підвищення коефіцієнта засвоєння доступного азоту з ґрунту; 
• накопичення цукрів у клітинному розчині для вдалої зимівлі; 
• стимулювання росту первинної кореневої системи; 
• підвищення стійкості рослини до фізіологічних захворювань на початкових етапах росту.
Один із найважливіших елементів технології, що забезпечує сприятливі умови росту на початкових етапах розвитку, – це протруєння насіння. Сьогодні ринок пропонує продукти з фунгіцидним та інсекто-фунгіцидним захистом. Крім захисту насіння, окремі протруйники мають здатність стимулювати розвиток на початкових етапах росту рослин.
Протруйник СЕЛЕСТ ТОП 312,5 FS т. к. с. складається з інсектициду тіаметоксам 262,5 г/л і двох фунгіцидів – флудиоксонілу 25 г/л і дифеноконазолу 25 г/л – та забезпечує захист і від хвороб, і від шкідників. При нормах витрати 1,0–2,0 л/т препарат надзвичайно ефективний проти цілого спектру хвороб насіння, зокрема проти збудників коренево-стеблових гнилей (фузаріозна, гельмінтоспоріозна, альтернаріозна), сажкових хвороб, а також проти пітіуму, інфікування яким в Україні суттєво зросло за останні роки.
Препарат гарантує ефективність проти пітіуму на рівні 94–100 %, на відміну від більшості інших протруйників. Препарат забезпечує також високий рівень і тривалий період захисту проти листко-стеблових хвороб. Ефективність проти бурої листкової іржі, септоріозної плямистості і борошнистої роси становить до 97– 100 %, водночас суттєво придушується розвиток гельмінтоспоріозної плямистості на ячмені. В жодному варіанті дослідів проявів фітотоксичності не зафіксовано.
При нормі витрат 1,5–2,0 л/т препарат забезпечує повний захист від совки озимої, хлібного туруна, злакових мух і хлібної блішки. Відзначимо також відсутність на оброблених посівах вірусу жовтої карликовості навіть при сильному ураженні контрольних ділянок. Це наслідок високої ефективності препарату проти переносника вірусної інфекції – попелиці.
Крім захисних властивостей, препарат завдяки одній з діючих речовин та унікальній формуляції демонструє хороші стимулюючі властивості. У відділі фітопатології й ентомології Селекційно-генетичного інституту кількість сходів на дослідних ділянках на 25 % вища, ніж на контрольних, відчутно розвиненіша і коренева система.
Коштом розвиненої первинної кореневої системи відбувається повноцінний розвиток вторинної кореневої системи та збереження повноцінних пагонів кущення. Це дозволяє на 10–15 % зменшити норму висіву насіння, а отже, заощадити на ньому, особливо високоякісному і дорогому. Крім економії на насінні, використання Селест Топ за рахунок стимуляції розвитку первинної кореневої системи забезпечує підсилення і прискорення первинного росту рослин, а це, своєю чергою, позитивно впливає на майбутню стійкість рослин під час зимівлі.
Ефект стимуляції росту – унікальна властивість тіаметоксаму, якої немає в жодного з неонікотиноїдів. У власних дослідах при нормі витрати 1,5 л/т використання Селест Топ забезпечувало на 25-й день після посіву збільшення кореневої системи від 3,0 см на контролі до 5,9 см на оброблених рослинах, масу рослин – на 30 %, щільність посіву – від 4 до 5,5 млн шт./га.
Ще активніше допомагає рослині готуватися до зимівлі препарат МОДДУС 250 ЕС к. е. Він не лише запобігає переростанню рослин, а й має й стимулюючі властивості. Головні завдання осіннього використання Моддусу: 
• збільшити об’єм кореневої системи; 
• підвищити концентрацію цукрів у клітинному соку; 
• знизити ризик переростання; 
• покращити якості зимівлі.
При зниженні температури у рослин, оброблених Моддусом, зменшується вміст ауксинів і гіберелінів, натомість зростає вміст абсцизової кислоти. Вона послаблює й інгібує ростові процеси, відтак настає період спокою і зростає стійкість рослин до низьких температур. З погляду фізіології, обробка озимої пшениці препаратом Моддус у фазі кущення викликає процеси, які нагадують природне загартовування. Обробку слід проводити з таким розрахунком, щоб рослини продовжували вегетувати ще 10 чи більше днів. За цей час кількість цукрів у рослинах збільшується до 70 % на суху речовину або до 22 % на сиру масу, тобто стає близькою до вмісту цукрів у коренеплодах найкращих гібридів цукрових буряків.
Збільшення вмісту цукрів знижує температуру кристалізації води в клітинах і допомагає витримувати низькі температури під час зимівлі. Отже, обробка препаратом Моддус знижує ризик загибелі рослин в умовах нестійкого снігового покриву і зберігає густоту культури. При цьому збільшення обсягів кореневої системи відбувається коштом перерозподілу руху поживних речовин, які йдуть на ріст і розвиток кореневої системи, а не надземної частини, та коштом скорочення поздовжнього росту її клітин.
Особливої уваги перед зимівлею потребують посіви ранніх строків сівби, які входять у зиму у фазі кущення, пізньо- й середньостиглі сорти, сорти з низькою зимостійкістю, посіви, які переростають або мають слабку кореневу систему, та посіви, вирощувані за інтенсивною технологією.
Для збільшення зимостійкості найдоцільніше використовувати препарат восени у фазі кущення озимої пшениці при нормі витрати 0,4 л/га або робити часткове внесення по 0,2 л/га восени й навесні. В останньому випадку весняне внесення дозволить вирівняти продуктивний стеблостій і суттєво знизити ризик вилягання, а також зменшить довжину верхнього міжвузля. Осіннє використання Моддусу підвищує коефіцієнт продуктивного кущення, що також підвищує урожайність.

Коефiцiєнт кущення озимої пшениці залежно вiд часу обробок


Урожайність зростає також завдяки використанню препарату в період виходу в трубку. Це зумовлює перерозподіл поживних речовин у такий спосіб, що в момент свого формування колос отримує все, потрібне для реалізації біологічного потенціалу врожайності. Вирівнювання стеблостою відбувається так, що всі пагони розвиваються рівномірно.
Як показали останні два роки, однієї системи захисту не завжди достатньо для отримання високих урожаїв. Ризики втрати посівів унаслідок вимерзання чи висихання дедалі зростають, і щоб отримати позитивний фінансовий результат від своїх вкладень, треба шукати шляхів компенсувати природні негаразди. У цьому контексті використання таких препаратів, як Селест Топ 312,5 FS т. к. с. і Моддус 250 ЕС к. е., що мають не лише захисні властивості, а й допомагають рослині вийти зі стресових станів, суттєво знижує ризик втрати посівів озимих зернових культур за несприятливих погодних умов.

Застосування препаратiв лiнiйки “Удосконалення рослини” забезпечить


•  підвищення коефіцієнта засвоєння доступного азоту; 
•  накопичення цукрів у клітинному соку для зимівлі; 
•  стимуляцію розвитку первинної кореневої системи; 
•  підвищення стійкості до ураження фізіологічними захворюваннями.